一种氧化锆陶瓷板表面砂孔的修复方法与修复设备

摘要

本发明公开了一种氧化锆陶瓷板表面砂孔的修复方法与修复设备，该方法包括以下步骤：S1、准备氧化锆粉与助熔剂的混合粉料，混合粉料具有与氧化锆陶瓷板待修复区域一致的颜色；S2、将具有通孔的模板覆盖到待修复的氧化锆陶瓷板上，并使模板的通孔对准氧化锆陶瓷板表面的砂孔，其中通孔的孔径大于砂孔的孔径；S3、将加热到熔融态的混合粉料喷涂到模板的表面形成涂层，并填充通孔和砂孔；S4、待涂层冷却固化后，将模板从氧化锆陶瓷板上移除；S5、对砂孔填充后的位置进行后处理，使其与砂孔的周围区域具有一致的外观。本发明可快速有效地修复氧化锆陶瓷表面的砂孔，将不良品变为合格品，极大降低产品的生产成本。

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化锆陶瓷板表面砂孔的修复方法与修复设备。

背景技术

随着消费电子市场的飞速发展，手机产品除硬件大容量化、功能多样化外，其外观结构件材料也频繁推陈出新，其经历了塑料、玻璃、金属的发展过程。对于手机外壳材料的要求是强度高、耐磨性好、不变形、信号通过性好等特性。即将推广和应用的5G网络，要求手机结构件材料除具备以上特点外，还具有低的介电常数，以保证信号传输稳定。而氧化锆陶瓷材料具有断裂韧性高(≥8MPa·m1/2)，表面硬度高(8.0)，抛光后亮度好、与人体皮肤适应性好等综合特点，被认为是未来最佳的手机结构件材料。目前已有多家手机品牌在旗舰机型上推出陶瓷版，但由于氧化锆陶瓷生产工艺要求高，加工技术难度大，良品率低等限制，致使陶瓷手机背板的成本居高不下，难以大规模推广和应用。

对于氧化锆陶瓷产品而言，产品不良主要有砂眼、划痕、裂纹等，其中划痕可通过返工处理，裂纹属于产品破裂只能报废，而砂眼占不良品总数的百分之七十以上。砂眼是指存在于氧化锆陶瓷瓷体内的一些较大的气孔，表面经过抛光后会显示出类似于砂子大小的孔洞，所以称之为砂眼。砂眼是由生产制造工艺过程中型成，且只能在最后工序抛光后发现，因此很难消除。一旦发现，产品只能报废处理，那么之前的材料和人工只能白费，造成资源的极大浪费，一直以来成为困扰陶瓷行业的一大难题。由于这些不良品的比例太高，造成整个氧化锆陶瓷手机背板的成本居高不下，严重限制了氧化锆陶瓷手机背板的普遍应用，只能少量应用于高端产品上。

氧化锆陶瓷作为外观件，其表面大多是经过抛光处理，但表面经过抛光后很容易出现大小不一的孔洞，只要有一个砂孔，产品就得报废处理，此问题严重制约陶瓷产品的制造成本。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种氧化锆陶瓷板表面砂孔的修复方法与修复设备。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种氧化锆陶瓷板表面砂孔的修复方法，包括以下步骤：

S1、准备氧化锆粉与助熔剂的混合粉料，所述混合粉料具有与氧化锆陶瓷板待修复区域一致的颜色；

S2、将具有通孔的模板覆盖到待修复的氧化锆陶瓷板上，并使所述模板的通孔对准所述氧化锆陶瓷板表面的砂孔，其中所述通孔的孔径大于所述砂孔的孔径；

S3、将加热到熔融态的所述混合粉料喷涂到所述模板的表面形成涂层，并填充所述通孔和所述砂孔；

S4、待所述涂层冷却固化后，将所述模板从所述氧化锆陶瓷板上移除；

S5、对所述砂孔填充后的位置进行后处理，使其与所述砂孔的周围区域具有一致的外观。

进一步地：

所述混合粉料包括氧化锆粉和作为所述助熔剂的CaCO₃、SiO₂、TiO₂，质量比为90-95：3-5：1.5-3：0.5-2。

优选地，所述混合粉料的颗粒大小为0.5-0.8微米。

优选地，所述混合粉料的含水量在1-2质量％。

优选地，所述通孔的孔径为所述砂孔的孔径的2-3倍。

优选地，所述模板的厚度为1-2mm。

步骤S2中，用夹具将所述模板与氧化锆陶瓷板固定在一起。

步骤S2中，用等离子喷涂机喷涂所述混合粉料。

步骤S2中，喷涂后形成厚度为15-30微米的涂层。

一种氧化锆陶瓷板表面砂孔的修复设备，包括模板和喷涂装置，所述模板具有通孔，所述通孔的孔径大于待修复的氧化锆陶瓷板表面砂孔的孔径，所述模板用于覆盖到待修复的氧化锆陶瓷板上，且所述模板的通孔对准所述氧化锆陶瓷板表面的砂孔，所述喷涂装置位于覆盖到待修复的氧化锆陶瓷板上的所述模板的上方，用于将加热到熔融态的修改复用混合粉料喷涂到所述模板的表面以形成涂层，并填充所述通孔和所述砂孔。

优选地，所述通孔的孔径为所述砂孔的孔径的2-3倍。

优选地，所述模板的厚度为1-2mm。

所述模板为不锈钢板或铝板。

还包括用于将所述模板和待修复的氧化锆陶瓷板夹固在一起的夹具。

本发明的有益效果：

本发明针对氧化锆陶瓷板上容易出现的砂孔，提出上述的修复方法和修复设备，可对砂孔缺陷实现完美修复，将不良品变为合格品，对于节约社会资源，提高生产良率，降低生产成本等方便面具有重要意义。本发明的具体优点有：

1.可快速有效地修复氧化锆陶瓷表面的整个面或局部砂孔，将不良品变为合格品，极大降低产品的生产成本。

2.砂孔修复处的陶瓷粉与基体结合强度高不脱落，表面外观一致。

3.修复的产品不受颜色限制，白色、黑色、彩色均可。

附图说明

图1为本发明一种氧化锆陶瓷板表面砂孔修复设备一种实施例的工作原理图。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

参阅图1，在一种实施例中，一种氧化锆陶瓷板表面砂孔的修复方法，包括以下步骤：

S1、准备氧化锆粉与助熔剂的混合粉料，所述混合粉料具有与氧化锆陶瓷板1待修复区域一致的颜色；

S2、将具有通孔5的模板3覆盖到待修复的氧化锆陶瓷板1上，并使所述模板3的通孔5对准所述氧化锆陶瓷板表面的砂孔2，其中所述通孔5的孔径大于所述砂孔2的孔径；

S3、将加热到熔融态的所述混合粉料喷涂到所述模板3的表面形成涂层4，并填充所述通孔5和所述砂孔2；

S4、待所述涂层4冷却固化后，将所述模板3从所述氧化锆陶瓷板1上移除；

S5、对所述砂孔2填充后的位置进行后处理，使其与所述砂孔2的周围区域具有一致的外观。

本发明实施例的氧化锆陶瓷板1可以是(但不限于)手机、平板电脑等消费电子产品上所用的外观件。

本领域技术人员将理解，本发明所称的一致的颜色和一致的外观，可以用一般用户的感观来进行衡量，以不具有明显可识别的差异为准。

在优选实施例中，所述混合粉料包括氧化锆粉和作为所述助熔剂的CaCO₃、SiO₂、TiO₂，质量比为90-95：3-5：1.5-3：0.5-2。

在优选实施例中，所述混合粉料的颗粒大小为0.5-0.8微米。

在优选实施例中，所述混合粉料的含水量在1-2质量％。

在优选实施例中，所述通孔5的孔径为所述砂孔2的孔径的2-3倍。

在优选实施例中，所述模板3的厚度为1-2mm。

在优选实施例中，步骤S2中，用夹具将所述模板3与氧化锆陶瓷板1固定在一起。

在优选实施例中，步骤S2中，用等离子喷涂机喷涂所述混合粉料。

在优选实施例中，步骤S2中，喷涂后形成厚度为15-30微米的涂层4。

如图1所示，在一种实施例中，一种氧化锆陶瓷板表面砂孔2的修复设备，包括模板3和喷涂装置6，所述模板3具有通孔5，所述通孔5的孔径大于待修复的氧化锆陶瓷板表面砂孔2的孔径，所述模板3用于覆盖到待修复的氧化锆陶瓷板1上，且所述模板3的通孔5对准所述氧化锆陶瓷板表面的砂孔2，所述喷涂装置6位于覆盖到待修复的氧化锆陶瓷板1上的所述模板3的上方，用于将加热到熔融态的修改复用混合粉料喷涂到所述模板3的表面以形成涂层4，并填充所述通孔5和所述砂孔2。

在优选实施例中，所述通孔5的孔径为所述砂孔2的孔径的2-3倍。

在优选实施例中，所述模板3的厚度为1-2mm。

在优选实施例中，所述模板3为金属板材，优选为不锈钢板或铝板。

在优选实施例中，氧化锆陶瓷板表面砂孔2的修复设备还包括用于将所述模板3和待修复的氧化锆陶瓷板1夹固在一起的夹具。

以下进一步说明本发明氧化锆陶瓷板表面砂孔修复方法的具体实施例，该修复方法包括以下步骤：

步骤1.将氧化锆粉与作为助熔剂的少量的CaCO₃、SiO₂、TiO₂等无机原料，按照质量比90-95：3-5：1.5-3：0.5-2的比例称量；

步骤2.将称好的原料经纳米砂磨机砂磨混合均匀，其中纳米砂磨机的转速为1500-2000转/分钟，时间为3-4h，砂磨机中料：球：水(质量比)＝1：(0.8-1)：(0.5-0.6)，砂磨后原料的颗粒大小为0.5-0.8微米；

步骤3.砂磨完成后将料浆经喷雾干燥机干燥成粉料，含水量控制在1-2％；

步骤4.将经表面抛光后的氧化锆陶瓷手机背板的表面进行检验，检查到有砂孔的位置做好标记；

步骤5.用厚度为1-2mm不锈钢板或铝板作为模板，对应到氧化锆陶瓷表面的有砂孔的位置用激光或铣床开孔，孔径为陶瓷表面砂孔直径的2-3倍，并将两者使用夹具固定在一起；

步骤6.将步骤3制备好的粉料装入等离子喷涂机的料仓中；

步骤7.将步骤5制作完成的氧化锆陶瓷及模板装入等离子喷涂机的工作台上；

步骤8.开启等离子喷涂机，将步骤5粉料经等离子喷涂机喷涂在氧化锆陶瓷及模板表面，反复进行3-5次，直至形成一层厚度为15-30微米的涂层，

步骤9.模板上留孔的位置粉料将直接喷涂在氧化锆陶瓷表面，从而将陶瓷砂孔进行填充；

步骤10.喷涂完成后，关闭等离子喷涂机。待工作台冷却后，将产品及模板取下，再将陶瓷与模板分开；

步骤11.产品取出后，将砂孔修补的位置经过多次打磨、抛光等处理后，与产品的其他位置处理颜色一致，从而完成修复。

实例

修复氧化锆陶瓷手机背板的表面大砂孔

步骤1.按照质量分别称取氧化锆粉900g、CaCO₃>2>2>

步骤2.将称好的几种原料倒入纳米砂磨机中进行砂磨混合，转速设定为2000转/分钟，时间为3-4h，砂磨机中料；球：水(质量比)＝1：(0.8-1)：(0.5-0.6)，砂磨后原料的颗粒大小为0.5-0.8微米；

步骤3.砂磨完成后将料浆经喷雾干燥机干燥成粉料，含水量控制在1-2％；

步骤4.将有砂孔的氧化锆陶瓷手机背板表面进行标记；

步骤5.用厚度为1-2mm不锈钢板作为模板，对应到氧化锆陶瓷表面的有砂孔的位置用激光或铣床开孔，孔径为陶瓷表面砂孔直径的1-2mm，并将两者使用夹具固定在一起；

步骤6.将步骤3制备好的粉料装入等离子喷涂机的料仓中；

步骤7.将步骤5制作完成的氧化锆陶瓷及模板装入等离子喷涂机的工作台上；

步骤8.开启等离子喷涂机，将粉料经等离子喷涂机喷涂于氧化锆陶瓷及模板表面，反复进行3-5次，直至形成一层厚度为15-30微米的涂层，

步骤9.喷涂完成后，关闭等离子喷涂机。待工作台冷却后，将产品及模板取下，再将陶瓷与模板分开；

步骤10.产品取出后，将砂孔修补的位置经过多次打磨、抛光等处理后，使产品颜色一致，从而完成修复。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。